矩阵的范数及相关数学含义

矩阵的奇异值:
设A为复数域内m*n阶矩阵,A*表示A的共轭转置矩阵,A*·A的n个非负特征值的算术平方根(即A*·A的开根号值)叫作矩阵A的奇异值。记为σi(A)。
如果把A*·A的特征值记为λi(A*·A),则σi(A)=sqrt(λi(A*·A))。或者说矩阵A的奇异值是A*·A 的特征值的平方根。
任意矩阵都有奇异值。对于一般的方阵来说,其奇异值与特征值是没有关系的。
奇异值的数目是矩阵的最小的维数。
 当A是方阵时,其奇异值的几何意义是:若X是n维单位球面上的一点,则Ax是一个n维椭球面上的点,其中椭球的n个半轴长正好是A的n个奇异值。简单地说,在二维情况下,A将单位圆变成了椭圆,A的两个奇异值是椭圆的长半轴和短半轴。
如果取 维空间的单位球,用 × 矩阵  乘其中对于每个点的向量,这将得到 维空间的椭球体.  的奇异值给出椭球体主轴的长度.
矩阵的2-范数 Norm 是椭球体的最大的主轴,等于矩阵最大的奇异值. 这也是对于任何可能的单位向量 ,的最大的2-范数长度.
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